基于TIG增材制造提高铝合金各向强韧性的方法与流程

本发明属于铝合金电弧增材制造方法，具体涉及基于tig增材制造提高铝合金各向强韧性的方法。

背景技术：

1、铝合金电弧增材制备技术广泛应用于航空航天、国防军工、能源动力等高精尖技术领域，能大幅提高产品质量并显著缩短复杂零部件的制备时间。er5356铝合金因其密度小、焊接性能优良、抗腐蚀性能优异等特点，成为汽车钣金、飞机油箱等零部件增材成形的优选焊材。er5356铝合金焊丝的化学成分为：0.25％si、0.4％fe、0.1％cu、0.05-0.2％mn、4.5-5.5％mg、0.05-0.2％cr、0.1％zn和0.06-0.2％ti，其余为al。

2、电弧增材制备5356铝合金成形件在不同取向强韧性差异较大，为了使不同取向堆焊结构件性能均匀稳定，常采用焊后热处理法和附加其他工艺法。而5356铝合金属于不可热处理型铝合金，热处理对其性能影响甚微，附加其他工艺法使堆焊结构件复杂性和堆焊成本均大幅提升。因此制备出不同取向强韧性近似相等的铝合金堆焊结构件成为亟待解决的关键技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供基于tig增材制造提高铝合金各向强韧性的方法，能够在成形件不同取向获得近似相等的强韧性。

2、本发明所采用的技术方案是，基于tig增材制造提高铝合金各向强韧性的方法，具体按照以下步骤实施：

3、步骤1、对5356铝合金堆焊结构件所用基板进行预热；

4、步骤2、在预热基板上堆焊5356铝合金薄壁结构件，保证第一层至第五层增材参数一致；

5、步骤3、从第六层开始，保证其他条件不变，焊接电流逐层改变，完成堆焊作业。

6、本发明的特点还在于：

7、步骤2中第一层至第五层增材参数为：焊接电流150a～230a，脉冲频率2hz～4hz，送丝速度3m/min～7m/min，焊接速度0.15m/min～0.36m/min，实验温度为20℃。

8、步骤3中第六到第十层焊接电流为165a～190a，第十一到第二十层焊接电流为150a～170a，第二十一到第六十层焊接电流为120a～150a。

9、步骤1具体为：将打磨、清洗和烘干后的5356铝合金基板固定于工作台上，通过焊枪空走对铝合金基板进行预热，焊枪采用高频振动方式起弧，基板预热采用单向式，预热次数为2～3次。

10、电弧长度为2mm～4mm，层间焊接温度不大于100℃，每层焊枪抬高为1mm～3mm，保护气体流量为10l/min～20l/min。

11、焊丝采用直径为1.0mm～1.6mm的er5356铝合金焊丝。

12、本发明的有益效果是：本发明基于tig增材制造提高铝合金各向强韧性的方法，无需进行焊后整体热处理，即可在成形件不同取向获得近似相等的强韧性。

技术特征：

1.基于tig增材制造提高铝合金各向强韧性的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

2.根据权利要求1所述的基于tig增材制造提高铝合金各向强韧性的方法，其特征在于，所述步骤2中第一层至第五层增材参数为：焊接电流150a～230a，脉冲频率2hz～4hz，送丝速度3m/min～7m/min，焊接速度0.15m/min～0.36m/min，实验温度为20℃。

3.根据权利要求1所述的基于tig增材制造提高铝合金各向强韧性的方法，其特征在于，所述步骤3中第六到第十层焊接电流为165a～190a，第十一到第二十层焊接电流为150a～170a，第二十一到第六十层焊接电流为120a～150a。

4.根据权利要求1所述的基于tig增材制造提高铝合金各向强韧性的方法，其特征在于，所述步骤1具体为：将打磨、清洗和烘干后的5356铝合金基板固定于工作台上，通过焊枪空走对铝合金基板进行预热，焊枪采用高频振动方式起弧，基板预热采用单向式，预热次数为2～3次。

5.根据权利要求1所述的基于tig增材制造提高铝合金各向强韧性的方法，其特征在于，电弧长度为2mm～4mm，层间焊接温度不大于100℃，每层焊枪抬高为1mm～3mm，保护气体流量为10l/min～20l/min。

6.根据权利要求1所述的基于tig增材制造提高铝合金各向强韧性的方法，其特征在于，焊丝采用直径为1.0mm～1.6mm的er5356铝合金焊丝。

技术总结
本发明公开了基基于TIG增材制造提高铝合金各向强韧性的方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、对5356铝合金堆焊结构件所用基板进行预热；步骤2、在预热基板上堆焊5356铝合金薄壁结构件，保证第一层至第五层增材参数一致；步骤3、从第六层开始，保证其他条件不变，焊接电流逐层改变，完成堆焊作业。本发明无需进行焊后整体热处理，即可在成形件不同取向获得近似相等的强韧性。

技术研发人员：赵鹏康,张敏,张开展
受保护的技术使用者：西安华瑞力宏焊材技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15